Kyselina sírová. Vzorec, vlastnosti, príprava a použitie

Kyselina sírová je historický názov: Olej zo Skalice. Štúdia kyseliny začala v dávnych dobách, vo svojich spisoch, je popísané: grécky lekár Dioscorides, rímsky prírodovedec Plinio Starshy, islamskí alchymisti Geber, Razi a Ibn Sina a ďalšie. V Sumeru tam bol zoznam skalice, ktoré sú klasifikované podľa farby látky. V dnešnej dobe, slovo "Skalice" spája kryštalickej hydráty sulfáty dvojmocných kovov.

V 17. storočí, holandský, nemecký chemik Johann Glauber kyseliny sírovej získa spaľovaním síry sa dusičnanu draselného (KNO3), v prítomnosti vodnej pary. V roku 1736, Dzhoshua Uord (lekárnik z Londýna), tento spôsob sa používa pri výrobe. Táto doba môže byť považovaný za referenčný bod, kedy sa už vo veľkom meradle sa začali vyrábať kyselinu sírovú. To vzorec (H2SO4), všeobecne predpokladá, že bude inštalovaný švédsky chemik Berzelius (1779-1848), tichý neskôr.

Berzelius pomocou písmená (označené chemických prvkov) a dolná digitálnych kódov (označené číslom v molekule, atómy daného typu), zistili, že v jednej molekule, obsahuje 1 atóm síry (S), dva atómy vodíka (H) a 4 atóm kyslíka (O ). Od tej doby sa stal známym kvalitatívne a kvantitatívne zloženie molekuly, ktorá je, v jazyk chémia opísanej kyseliny sírovej.

Štruktúrny vzorec, ukazujúci graficky vzájomné usporiadanie atómov v molekule a chemických väzieb medzi nimi (sú zvyčajne označovaný čiarami), uvádza, že v centre molekuly je atóm síry, ktorý je viazaný dvojitou väzbou na dva atómy kyslíka. S ďalšími dvoma atómami kyslíka, k, z ktorých každý je pripojený atóm vodíka, atóm síry tiež pripojený jednoduchými väzbami.

vlastnosti

Kyselina sírová - bezfarebná alebo slabo žltý, viskózna kvapalina, rozpustná vo vode vo všetkých koncentráciách. Jedná sa silnou minerálnou kyselinou. Kyselina je vysoko korozívna pre kovy (koncentrovaných interaguje s železom bez zahrievania, a to pasivuje) kamene, zvieracích tkanív alebo iných materiálov. Má vysokú hygroskopickosť a výrazný silné antioxidačné vlastnosti. Pri teplote 10,4 ° C stuhne kyselín. Pri zahriatí na 300 ° C, takmer 99% kyseliny stráca oxid sírový (SO3).

Jeho vlastnosti sa mení v závislosti od koncentrácie vodného roztoku. K dispozícii sú spoločné názvy sú kyslé roztoky. Zriedená kyselina je považovaný za 10%. Dobíjacie - z 29 na 32%. Pri koncentrácii nižšej ako 75% (podľa normy ISO 2184), sa nazýva veža. V prípade, že koncentrácia 98%, potom to bude s koncentrovanou kyselinou sírovou. vzorec (Chemical alebo štrukturálne), vo všetkých prípadoch zostáva nezmenený.

Keď sa rozpustí v koncentrovanej kyseline sírovej, oxid sírový alebo oleum je tvorený dymivá kyselina sírová, jeho vzorec môže byť zapísaný ako: H2S2O7. kyselina Čistá (H2S2O7) je pevná látka s teplotou topenia 36 ° C, sírová hydratačné reakcie kyselina vyznačujúci sa tým, uvoľňovanie tepla vo veľkých množstvách.

Zriedená kyselina sa nechá reagovať s kovom reakciou s, ktorá vykazuje silné antioxidačné vlastnosti. To obnovuje kyselinu sírovú, vzniknuté vzorec látok obsahujúcich znížený (4, 0 alebo -2) atóm síry, môže byť: SO 2, S alebo H2S.

Reaguje s nekovy, napríklad, uhlíka alebo síry:

2 H2SO4 + C → 2 SO2 + CO2 + 2 H2O

2 H2SO4 + S → 3 SO2 + 2 H2O

Reakcia s chloridom sodným:

H2SO4 + NaCl → NaHSO4 + HCl

To sa vyznačuje tým, elektrofilní substitučná reakciou atómu vodíka pripojenému k benzenovému kruhu aromatické zlúčeniny k -SO3H skupiny.

recepcia

V roku 1831, je kolík bol patentovaný spôsob získania H2SO4, ktorý je v súčasnej dobe hlavným. Dnes väčšina z kyseliny sírovej, sa vyrába za použitia tejto metódy. Ako surovina sa používajú sírnej rudy (zvyčajne pyrit FeS2), ktorý je spaľovaný v špeciálnych peciach, čím sa vytvorí kalcinovaného plyn. Vzhľadom k tomu, že teplota plynu je rovná 900 ° C, potom sa ochladí kyselina sírová s koncentráciou 70%. Plyn v cyklónu a elektrostatického filtra sa očistí od prachu v prácach vežiach s kyselinou koncentráciu 40 a 10% z katalytických jedov (As2O5 a fluóru), mokré elektrostatické odlučovače kyslé aerosólu. Ďalej je kalcinované plyn obsahujúci 9% oxid siričitý (SO2), suší sa a privádza sa do zariadenia pre styk. Prechádzajúce 3 vrstvy katalyzátor vanád, SO 2 sa oxiduje na SO3. Aby sa rozpustil vytvorený oxid sírový sa používa koncentrovaná kyselina sírová. Vzorec roztok oxidu sírového (SO3) v bezvodej kyseline sírovej je H2S2O7. V tejto forme Olea v nádržiach sa dopravuje k spotrebiteľovi, kde sa riedi na požadovanú koncentráciu.

prihláška

Vzhľadom k rôznym chemickým vlastnostiam, H2SO4 má široký rozsah aplikácií. Pri výrobe kyseliny samotnej, ako elektrolyt sa v batériách olovené sa vyrábajú rôzne čistiace prostriedky, to je tiež dôležitý reagujúcu zložku v chemickom priemysle. To sa tiež používa pri výrobe: alkoholy, plasty, farbivá, kaučuk, ester, lepidlá, výbušniny, mydlá a čistiace prostriedky, liečivá, celulózy a papiera, olej.